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申请/专利权人：中绿数科(厦门)有限公司

摘要：本发明提供一种护林员网格巡护系统及方法，包括路线规划模块、地图展示模块、巡查标记模块、数据分析模块、风险预警模块、决策支持模块；路线规划模块支持根据气象状态动态调整巡护路线，地图展示模块基于数字地图展示护林员的巡护路线，巡查标记模块用于帮助护林员将巡查情况标记在数字地图上，数据分析模块根据地形、气象信息、历史数据分析所标记区域的风险，风险预警模块用于提醒护林员所标记区域的风险；决策支持模块用于帮助护林员面对林区问题时作出合理决策；各模块环环衔接组合成实用可靠的完整系统，能够提升护林员巡护工作的智能化水平，帮助其更好的完成林区的巡护工作。

主权项：1.一种护林员网格巡护系统，其特征在于：包括路线规划模块、地图展示模块、巡查标记模块、数据分析模块、风险预警模块、决策支持模块；所述路线规划模块支持根据气象状态动态调整巡护路线，具体方式为：A1，实时收集气象数据，包括降雨量、风力、露、雾的信息；A2，将所有巡护会经过的道路划分为不同类型，包括正常路段、易泛滑路段、易发生山体滑坡路段、断崖陡坡路段、能见度较低路段、沼泽湿地路段、高海拔路段，收集各个路段长度数据；A3，不同气象条件下规划不同的巡护路线：①当降雨量、风力强度、露水严重程度、雾气严重程度均低于各自设定的阈值时，按照巡查效率最大化来规划巡护路线；②当降雨量大于等于设定阈值时，按照断崖陡坡路段、高海拔路段的长度之和最小化，并避开易泛滑路段、易发生山体滑坡路段、能见度较低路段、沼泽湿地路段的规则规划巡护路线，无此种路线则暂停巡护；③当风力大于等于设定阈值时，按照易泛滑路段、易发生山体滑坡路段、能见度较低路段、沼泽湿地路段的长度之和最小化，并避开断崖陡坡路段、高海拔路段的规则规划巡护路线，无此种路线则暂停巡护；④当露水严重程度大于等于设定阈值时，按照易发生山体滑坡路段、断崖陡坡路段、能见度较低路段、沼泽湿地路段、高海拔路段的长度之和最小化，并避开易泛滑路段规则规划巡护路线，无此种路线则暂停巡护；⑤当雾气严重程度大于等于设定阈值时，按照易泛滑路段、易发生山体滑坡路段、断崖陡坡路段、沼泽湿地路段、高海拔路段的长度之和最小化，并避开能见度较低路段的规则规划巡护路线，无此种路线则暂停巡护；⑥当②③同时发生时，仅选择正常路段规划巡护路线，无此种路线则暂停巡护；所述地图展示模块基于数字地图展示护林员的巡护路线，具体方式为：B1，在数字地图上显示规划好的巡护路线以及护林员实时位置，巡护路线上标注有起点、终点以及沿途节点；规划好的巡护路线中，正常路段显示为灰色实线；易泛滑路段显示为橙色实线，橙色实线旁添加有摔倒警示图标，以提醒护林员注意滑倒风险；易发生山体滑坡路段显示为红色实线，红色实线旁添加有山体滑坡的图标，以强调该路段的危险性；断崖陡坡路段显示为黑色实线，黑色实线旁添加有悬崖图标，以突出该路段的地形特点；能见度较低路段显示为紫色实线，紫色实线旁添加有的眼睛图标，警示护林员注意观察前方道路；沼泽湿地路段显示为绿色实线，绿色实线旁添加有沼泽的图标；高海拔路段显示为蓝色实线，蓝色实线旁添加有山峰的图标；B2，设护林员所在位置为x0，y0，护林员所携带终端的定位误差为△d，规划好的巡护路线为fx，那么[y0-fx0]÷sqrt[1+Jx02]≤△d时，判定护林员沿着规划好的巡护路线前行；当[y0-fx0]÷sqrt[1+Jx02]＞△d时，判定护林员脱离规划好的巡护路线，护林员所持终端发出提示声音，Jx0是fx在x0处的导数；所述巡查标记模块用于帮助护林员将巡查情况标记在数字地图上，具体方式为：C1，选择区域类型：在巡查过程中，护林员选择需要标记的区域类型，类型包括火灾风险区域、病虫害区域、动物活动区域、水灾风险区域、非法事件发生区域；C2，记录经纬度坐标点：护林员携带安装定位模块的终端，沿着需要标记的区域的边界线前行，在数字地图上标记自己所在位置；根据该区域的复杂程度和重要性来规划标记点的密度，对于边界线比较曲折或者需要精确标记的区域，增加标记点的密度，确保边界线的准确性；C3，连线形成边界线：将某区域的标记点按照顺序连接起来，在数字地图上形成该区域的边界线；C4，更新调整：每间隔时间T，护林员需要在数字地图上重新标记各区域的范围，保证信息的时效性；所述数据分析模块根据地形、气象信息、历史数据分析所标记区域的风险，具体方式为：D1，对于火灾风险区域：①坡度分析：设坡度为s，火灾蔓延速度为v1，v1=k1×s，k1＞0，k1为比例系数，坡度越大火灾蔓延速度越高；②风速分析：设某方向的风速为Q，此方向的火灾蔓延速度为v2，v2=k2×Q，k2＞0，k2为比例系数，风速越高火灾蔓延速度越高；③历史火灾分析：设每个节气日连同下个节气日之前的日子属于同一个节气期间，将一年的时间划分为24个节气期间；设火灾风险区域在前十个年度的此节气期间的火灾发生累计次数为N0，那么预测今年此节气期间发生火灾的次数N=roundN0÷10，函数roundx将x四舍五入为最靠近的整数；D2，对于病虫害区域：①不需要分析地形因素；②温度、湿度分析：设温度为m，湿度为I，病虫害传播速度为v3，v3=k3×m+k4×I，k3、k4为比例系数，k3＞0，k4＞0，病虫害传播速度与温度、湿度均成正比；③历史病虫害分析：设该病虫害区域历史上出现病虫害的类型为Li，i=1，2，…，n，设Li在前十个年度出现的年数为Qi，那么预测今年Li发生的概率Pi=Qi÷10；D3，对于动物活动区域：①不需要分析地形因素；②不需要分析气象信息：③分析历史记录的动物类型及数量，筛选对人们有安全威胁的动物并根据其活动区域，设定巡护安全距离R0，巡护路线fx上任意点与对人们有安全威胁的动物活动区的最短直线距离为R；D4，水灾风险区域：①不需要分析地形因素；②降雨量分析：设连续降雨的时间为H小时，H小时内的平均降雨量为G，G的单位为毫米小时，那么H小时后新增降雨量△G=H×G；③历史洪涝灾害分析：设当前水灾风险区域的水位为U，计算水灾风险区域前十个年度发生洪涝灾害时的平均水位U0；D5，非法事件发生区域：①不需要分析地形因素；②不需要分析气象信息：③统计前十个年度非法事件发生区域内的非法事件，将历史非法事件分为三类：非法砍伐树木、非法捕猎、非法侵占土地，对应的处罚方式分别为Z1、Z2、Z3；所述风险预警模块用于提醒护林员所标记区域的风险，具体方式为：E1，在当前节气期间内，当火灾风险区域发生火灾的预测次数N≥N0时，数字地图上标记的此火灾风险区域内闪烁火焰图标，提醒护林员要加强巡护；当火灾发生时，按照火灾蔓延速度v1+v2来判断火灾蔓延速度，在数字地图上标绘起火点后生成预测路线，此火灾风险区域内闪烁火焰图标，护林员到此区域最短直线距离小于等于设定阈值时系统发出提示音；E2，当预测今年病虫害发生的概率Pi大于等于设定阈值时，数字地图上标记的此病虫害区域内闪烁虫子图标，提醒护林员要加强观察病害和虫害；当病虫害发生时，按照病虫害传播速度v3判断病虫害扩散范围，在数字地图上标记起源处后生成预测范围，此病虫害区域内闪烁虫子图标，护林员到此区域最短直线距离小于等于设定阈值时系统发出提示音；E3，当系统生成的巡护路线fx不能保证全路径都实现R≥R0，巡护员沿着巡护路线fx前行，R＜R0时，数字地图上此动物活动区域闪烁狗熊图标；E4，当水灾风险区域的U≥U0时，数字地图上标记的此水灾风险区域内闪烁水灾图标，在此基础上，当△G大于等于设定阈值时，护林员到此区域最短直线距离小于等于设定阈值时系统发出提示音；所述决策支持模块用于帮助护林员面对林区问题时作出合理决策，具体方式为：F1，火灾发生时，以护林员在数字地图上标记的起火点为中心，设定搜索半径，数字地图上显示搜索半径范围内可利用的灭火资源类型及位置，并为护林员生成获取资源的导航路线；F2，病虫害发生时，护林员在数字地图上标记病虫害发生范围，系统根据所标记区域的影像识别病虫害类型及严重程度，生成施药类型及药量的方案；F3，所述决策支持模块存储有应对危险动物的紧急行动建议，看到危险动物时，护林员通过查看紧急行动建议以减少伤害和降低风险，紧急行动建议中根据各类危险动物的行为习性和威胁程度，对应提供安全撤离的建议、使用防御装备技巧、控制措施；护林员在数字地图上标记危险动物活动地点，并将位置共享给其他护林员；F4，当洪水发生时，护林员在数字地图上标注洪水发生区域，系统根据护林员所在位置和路网数据生成紧急疏散路线，并在数字地图上显示最优路线；F5，所述决策支持模块存储有应对非法事件的历史处理方式Z1、Z2、Z3，当护林员发现有非法事件发生时通过查看历史处理方式获取处理措施；护林员在数字地图上标记非法事件发生地点，并将位置共享给执法部门。

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